Последствия изменения климата особенно очевидны в засушливых районах, где ресурсы ограничены и зависят от сезонности. Однако демографические механизмы, с помощью которых сезонный климат влияет на устойчивость населения, остаются в основном неизвестными. Используя подробные ежемесячные данные об истории жизни, собранные в рамках проекта Kalahari Meerkat Project в период с 1997 по 2016 год, ученые из университетов Цюриха и Кембриджа оценили, как сурикаты (Suricata suricatta) будут реагировать на будущие изменения сезонных осадков и температуры.
Сурикаты - это совместные заводчики, которые живут в социальных группах. Доминирующая самка монополизирует большую часть размножения, а подчиненные помощники помогают в воспитании ее потомства. Изменения в физической и социальной среде влияют на рост, выживание и размножение сурикатов. Например, влажные и теплые условия в начале лета увеличивают рост, выживаемость и размножение этих животных. Напротив, высокая плотность населения и холодная погода зимой замедляют рост и выживаемость особей.
Сезонные динамики изменились
По прогнозам, пустыня Калахари в Южной Африке станет суше и теплее в результате изменения климата. В новом исследовании изучается, как постоянное повышение летних температур и колебания количества осадков влияют на массу тела и рост сурикатов, что приводит к снижению скорости размножения и выживаемости потомства. Однако это не единственный вывод исследования.
«Помимо обычной практики моделирования среднегодовой динамики, мы более внимательно изучили сезонную динамику и разработали конкретную модель изменения климата», - говорит Мария Панив из Департамента эволюционной биологии и экологических исследований Университета. Цюриха.«Мы обнаружили, что картина более сложная: сезонность имеет значение, потому что улучшение условий в один сезон может частично компенсировать ухудшение условий в следующем сезоне».
Жаркие зимы могут смягчить негативные последствия
Команда связала изменения, наблюдаемые в росте, выживании и размножении, с изменениями сезонных осадков и температуры. Используя эти связи в модели прогнозирования численности населения, ученые спрогнозировали динамику численности населения на 50 лет вперед, создав различные сценарии на основе отчета об изменении климата, опубликованного Национальным центром атмосферных исследований США (NCAR)..
Данные показывают, что комбинированное воздействие более жаркого и более сухого лета, в частности, может угрожать сохранению популяции сурикатов. По прогнозам исследования, было произведено меньше потомства, что привело к уменьшению числа помощников в популяции. В этом сценарии популяция сурикатов резко сократилась, что увеличило риск коллапса популяции.
Напротив, негативные последствия меньшего количества осадков летом могут быть смягчены, если зимы станут теплее, что позволит сурикатам набрать вес и активизировать размножение. Принятие во внимание этих противодействующих сезонных изменений приводит к другому сценарию, в котором вероятность вымирания менее серьезна, а сурикаты все еще будут существовать через 50 лет.
Связь между сезонностью и динамикой популяций
Влияние изменения окружающей среды на популяцию зависит от того, как люди взаимодействуют со своей биологической и физической средой, и как эти взаимодействия будут меняться с течением времени. Наше исследование показывает, что мы должны точно идентифицировать эти взаимодействия, особенно в с точки зрения того, как эти взаимодействия меняются в зависимости от сезона, чтобы предсказать уязвимость населения перед лицом изменения климата», - говорит Арпат Озгуль, старший автор исследования и профессор экологии населения на факультете эволюционной биологии и экологических исследований Цюрихского университета..
Профессор Тим Клаттон-Брок, соавтор из Кембриджского университета и основатель проекта Kalahari Meerkat, добавляет: «Наша работа подчеркивает важность долгосрочных индивидуальных исследований, которые охватывают несколько десятилетий. Только там, где доступны данные такого рода, можно оценить влияние изменения климата на популяции животных и понять ответственные за него экологические механизмы».